【科學(xué)網(wǎng)】“掌控”鹽堿地
科研人員開展鹽堿地植物種質(zhì)資源調(diào)查。
▲王志春在吉林大安“脫堿1號”改良劑試驗區(qū)調(diào)研。
▲田間試驗
■本報記者 秦志偉
今年8月的一天，正在實驗室忙碌的中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡稱東北地理所）研究員王志春接到一個電話。電話那頭語氣急促地問道：“王老師，我們的鹽堿地水稻大面積死苗，而且地里還有一股臭味，到底是咋回事兒啊？”
打電話的是一位黑龍江的企業(yè)家。他今年開發(fā)利用鹽堿地，種了5000畝水稻，進入伏天后卻出現(xiàn)秧苗大面積死亡的現(xiàn)象。懷著焦急的心情，他找到了王志春。
類似這樣的緊急情況，王志春已經(jīng)見怪不怪了。“是不是這邊地勢低？有沒有排水溝……”王志春立即放下手頭的工作，幫對方分析原因、給出解決方案。
20多年來，王志春及其團隊成員幾乎走遍了北方內(nèi)陸鹽堿地，專注于典型脆弱生態(tài)的修復(fù)與保護研究工作。
首次調(diào)查北方內(nèi)陸鹽堿地
2015年7月，由東北地理所牽頭的國家科技基礎(chǔ)性工作專項“中國北方內(nèi)陸鹽堿地植物種質(zhì)資源調(diào)查與數(shù)據(jù)庫構(gòu)建”項目（以下簡稱基礎(chǔ)專項）正式啟動，王志春擔(dān)任首席科學(xué)家。其主要內(nèi)容之一是鹽堿地植物種質(zhì)資源的收集和保存。
我國鹽堿地總面積約1億公頃，其中內(nèi)陸鹽堿地占95%。“鹽堿地蘊藏著具有獨特生態(tài)功能和重要經(jīng)濟價值的植物種質(zhì)資源。”王志春介紹說，調(diào)查、保存這些種質(zhì)資源，可以為植物生理、遺傳工程、分子生物學(xué)等研究提供基礎(chǔ)材料，進而為培育耐鹽堿植物新品種提供關(guān)鍵候選基因。
然而，這并不是一項簡單的工作，科研人員需要走到野外。“把北方內(nèi)陸鹽堿地都囊括在調(diào)查范圍內(nèi)，這還是第一次。”王志春告訴《中國科學(xué)報》。
我國北方內(nèi)陸鹽堿地分布廣泛，有很多分布在人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至是無人區(qū)，這對于植物種質(zhì)資源收集是一個巨大挑戰(zhàn)。團隊成員之一、東北地理所研究員楊帆向《中國科學(xué)報》介紹，因為每年八九月是種子成熟期，白天逐漸變短，為了爭取時間，大家加班加點成了家常便飯。團隊成員也都習(xí)慣了在野外風(fēng)餐露宿。
“有些當(dāng)?shù)剞r(nóng)民理解了這項科研工作對生態(tài)修復(fù)、鹽堿地改良的意義之后，非常配合我們的工作，還經(jīng)常給我們送飯。”王志春對此記憶猶新。
這項工作取得的成果很難用SCI論文形式予以體現(xiàn)。所以，王志春常對團隊成員說，大家要盡量做好、做扎實，這既是對科研工作的尊重，也是對農(nóng)民朋友期待的回報。
功夫不負(fù)有心人。自基礎(chǔ)專項實施以來，團隊送至中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的植物種質(zhì)數(shù)量占年度入庫種質(zhì)總量的1/4，并已連續(xù)3年保持這一水平。
從研發(fā)走向示范
在完成鹽堿地種質(zhì)資源調(diào)查和收集工作的同時，如何對鹽堿地實施有效的治理和利用也成為他們關(guān)注的重要問題。
2016年7月，機會來了。由東北地理所牽頭的國家重點研發(fā)計劃項目“東北蘇打鹽堿地生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與集成示范”啟動，該項目仍由王志春擔(dān)任首席科學(xué)家。“該項目研究內(nèi)容之一是對基礎(chǔ)專項收集的植物進行重點深入研究，從而找出適合蘇打鹽堿地植被恢復(fù)和生態(tài)治理的優(yōu)先物種。”王志春說。
當(dāng)然，并不是所有鹽堿地上的植物都耐鹽堿，水稻就是一個例子。王志春解釋說，水稻屬于鹽敏感植物，一般通過以水壓鹽，用水的淋洗作用使土壤出現(xiàn)適合水稻生長的淡化層，“但也不是說鹽堿地都適合種植水稻，必須綜合考慮水土資源的匹配條件”。
為此，項目組開展了差異化生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究。也就是說，鹽堿地適合長什么就種什么，一切按照自然規(guī)律來。
同時，項目組在輕、中、重度蘇打鹽堿地上創(chuàng)建了耐鹽牧草生態(tài)治理、特種經(jīng)濟植物生態(tài)治理和水田復(fù)合生態(tài)治理等多種技術(shù)集成模式。
“相比于基礎(chǔ)專項，國家重點研發(fā)計劃項目更側(cè)重于技術(shù)攻關(guān)。”王志春表示，項目除了研發(fā)耐鹽堿植物種植與修復(fù)技術(shù)外，還進行了微生物生態(tài)及修復(fù)技術(shù)、整治工程裝備研發(fā)及應(yīng)用技術(shù)和調(diào)理劑產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用工作等。
例如，科研人員經(jīng)過多年反復(fù)田間試驗，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的蘇打鹽堿土改良劑“脫堿1號”，根據(jù)土壤鹽堿定量、定位分區(qū)和目標(biāo)堿化度，精確計算改良劑用量，集成創(chuàng)新建立適用于輕、中、重不同鹽堿化程度的蘇打鹽堿地精準(zhǔn)改良綜合技術(shù)模式，并開展應(yīng)用示范，形成了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和鹽堿治理有機結(jié)合的優(yōu)化技術(shù)方案。該研究成果在東北西部蘇打鹽堿地區(qū)推廣應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益，并獲得了2019年吉林省科技進步獎二等獎。
隨后，針對蘇打鹽堿土化學(xué)改良劑鈣源物質(zhì)溶解度低、改良效果滯后等問題，科研人員在“脫堿1號”配方的基礎(chǔ)上，反復(fù)試驗研究，不斷改進和優(yōu)化，研制出改良作用迅速，物理、化學(xué)、營養(yǎng)優(yōu)化調(diào)控的改良調(diào)理劑配方“脫堿3號”。
據(jù)悉，項目組已與黑龍江省豐亨生物科技有限公司簽署了鹽堿地改良合作協(xié)議，轉(zhuǎn)化“脫堿3號”科研成果，在促進鹽堿地改良技術(shù)推廣應(yīng)用上邁出了一大步。
開發(fā)利用和生態(tài)治理不可偏廢
“目前國際上對鹽堿地治理沒有更好的辦法，各個國家的治理途徑和方法也不同。”王志春表示。
例如，項目組調(diào)查發(fā)現(xiàn)，整個中國東北地區(qū)鹽堿地面積在上世紀(jì)持續(xù)增加，而本世紀(jì)則有所減少。王志春分析，這是多種治理措施實施及氣候變化和降雨量回升的結(jié)果。
開發(fā)強度加大，是鹽堿地減少的另一重要原因。但相比于高投入的開發(fā)利用，王志春認(rèn)為生態(tài)治理是一種更好的方式，“將土壤鹽堿全部移除，理論上不可行，實際上也做不到。鹽堿地的生態(tài)功能不是農(nóng)田所能取代的”。
為此，王志春團隊建議，要嚴(yán)格界定鹽堿荒地與鹽堿草地，開展鹽堿草地植被資源生態(tài)價值和經(jīng)濟價值評估，研發(fā)并大力推廣鹽堿草地植被資源保護和恢復(fù)技術(shù)等。
不可否認(rèn)，鹽堿地治理需要產(chǎn)業(yè)的拉動。
為此，項目組在吉林大安典型蘇打鹽堿地區(qū)開展集成示范，并建立4萬余畝示范基地，形成理論支持下的鹽堿地生態(tài)治理、生態(tài)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)富民相結(jié)合的系統(tǒng)解決方案。項目實施企業(yè)已申請注冊3個堿性稻米商標(biāo)，形成3個有機稻米品牌。
正是源于這種理念，不管有多少企業(yè)家的電話打進來，王志春都希望能幫到他們。“但愿學(xué)有所用，鹽堿地的治理和保護需要一點一滴地做下去。”他說。
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